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简谈CTCS-2级列控中心设备的维护及故障处理

高速铁路信号技术交流2018-11-07 17:00:38


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  高速铁路信号技术交流  

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内容导读 ID:gaotiexinhao
    列控中心设备是铁路列车运行控制系统地面子系统的核心部分,重点阐述列控中心的功能及日常维护方法,主要包括功能原理、系统接口、列控维护终端和故障分析处理等方面。

      地面设备包括列控中心(TCC)、联锁(CBI)、分散自律调度集中系统(CTC)、临时限速服务器(TSRS)及信号集中监测(CSM)等系统。列控中心设备是系统的中心枢纽,本文以LKD2-HS型列控中心为例,进行维护经验的分享及探讨。

1 列控中心的设备功能及工作原理

列控中心由二乘二取二的安全计算机、轨旁电子单元(LEU)接口单元、联锁接口单元、CTC接口单元、轨道电路接口单元、继电器接口单元及维护终端组成。

列控中心根据采集到的地面轨道区段占用、空闲信息,结合当前的联锁进路信息和线路临时限速信息,将列车行车许可命令通 过ZPW-2000A轨道电路向钢轨发送码位信息,通过轨旁电子单元(LEU)向室外有源应答器传送可变的报文信息,向动车组的车载子系统发送,保证其管辖范围内所有列车的运行安全。

2 列控中心设备系统接口

列控中心系统是连接联锁、轨道电路通信接口TC板、轨旁电子单元、继电器驱动采集信息、临时限速服务器、分散自律调度集中系统CTC/TDCS、微机监测及邻站列控中心等设备的中心枢纽,需与各个系统设备通信并进行信息交换。

3 列控维护终端

维护终端是监测列控中心正常运行、及时了解通信状况、设备故障等信息的人机界面。

维护终端人机界面包括:菜单栏、工具栏、回放工具栏、侧边栏、主视图窗口。维护终端界面,可以实时显示当前列控中心系统整个设备运行状态信息和列控中心与外设接口的连接状态信息;可以通过数据查询功能、回放功能、设备报警功能对列控中心设备维护和分析。

4 故障分析处理案例

4.1 列控与联锁通信故障案例

太原站出现列控A,B系与联锁通道2通信中断,报警时间及中断时间不定。故障分析步骤:

1)经核查列控与联锁的通信接口状态良好,重点检查交换机对应的网口,出现氧化或歪针导致接触不良。设备之间通过以太网连接到交换机进行传输,并且热备冗余,所以当列控中心出现同时与A、B系通信中断报警,交换机故障的可能性相对很小。交换机故障会伴随其他通信报警存在,因此基本排除交换机故障,怀疑联锁主系到交换机间通信故障。

2)经现场排查,发现联锁侧网线弧度不够,造成关闭联锁机柜门时,挤压网线,导致接触不良。

总结:此类问题排查的原则:根据故障信息及设备构成推断可能的故障点,然后用排除法将故障点定位。

4.2 列控中心驱采不一致故障案例

太中银线1号中继站发生列控驱采不一致报警。分析步骤:

1)查看微机监测设备,核实驱采不一致报警发生及恢复时间。

2) 查看列控维护终端设备,核实报警时1号中继站站场占用及设备变化情况,确定9845信号机点亮LU灯时,驱采不一致。

3)区间信号机的驱动和采集都是由列控中心完成,出现驱采不一致,需要从先驱动后采集的顺序进行排查。

4) 实时盯控列车运行,当列控中心驱动9845信号机点LU灯时,查看是否触发驱动,即列控中心的驱动板对应灯位是否点亮。

5)确认上述步骤正常后,查看9845信号机的LU继电器是否吸起。如果未吸起,则是驱动电路故障,建议检查驱动板的输出电压,对应的驱动IO电缆,LU继电器及相应的配线。

6) 如果LU继电器吸起,则检查1DJ和2DJ继电器是否吸起,如遇到抖动的1DJ或2DJ,建议调整电压或更换此继电器。

7)如果1DJ和2DJ、LUJ是吸起状态,则从列控中心机柜引出LKF,测试采集过程是否正常,即整个采集通路节点电压是否为24 V,分段逐步确定故障点。

8)经排查,发现2DJ继电器接点阻值超标,更换2DJ继电器后,故障恢复。

此类故障最简单有效的方法是对灯位和继电器吸起状态进行观察,确认故障存在于驱动还是采集环节,防止出现不经系统分析就直接遍历性的进行各节点电压测试,耽误故障处理时间。

4.3 列控中心区间显示红光带故障案例

2016年9月17日,大西线介休东站于4点30分3839G、3898G突然出现红光带,2 s后恢复,列控中心报警“站内信号机X红灯转移”,“站内信号机S红灯转移”,未影响行车。

根据列控数据分析,列控中心于4:29:53收到的CBI数据包中正常显示当前进路,1~4区间口进站信号机红灯灯丝正常,如图1所示。

列控中心于4:29:59,突然收到CBI数据包中无进路,1~4区间口进站信号机红灯灯丝故障,如图2所示。根据列控软件的处理逻辑,当进站信号机的状态为红灯断丝的情况下会将其后的区段置为红光带,点亮后方的红灯,实现红灯转移。

列控中心于4:30:00,收到的CBI数据包中正常显示当前进路,1~4区间口进站信号机红灯灯丝正常,如图3所示。此时收到红灯灯丝状态正常,列控中心不再进行红灯转移,红光带消失,同时列控报X,S信号机红灯转移恢复。

根据以上的列控数据分析,列控中心逻辑正常,出现站内信号机红灯断丝故障,由联锁侧引起,进一步检查联锁设备。

4.4 列控中心LEU及应答器故障的案例

动车组车载设备ATP的DMI屏幕上报“应答器数据异常”时,要结合车载数据和地面的数据进行综合分析。

1)通过列控动态实时监测系统DMS,查看车载设备对应答器的接收情况。即应答器的报文计数器是否为255,是否接收到应答器组内的全部应答器报文信息。

2)结合车载ATP数据,确定和利时ATP未接收到应答器,或轨道电路校正量过大导致的应答器出窗问题。

3)如果该组应答器经常性的出窗,建议对应答器的安装距离及轨道电路区段的设置情况进行核实,是否与工程设计数据相符。

4)如果出现应答器报文计数器异常或未收到应答器,则需要车载和地面各自对设备进行排查。

采用地面排查方法,利用报文读写仪读取报故障的应答器报文。

1)如果无法正常读取到该应答器的报文信息,则判断应答器设备故障,建议更换应答器。需要注意的是,每个应答器都写入对应的应答器默认报文信息,更换应答器前,需要将该应答器的默认报文烧写进应答器,并确保报文的正确性。

2)如果收到应答器的默认报文计数器为252,表示室内LEU与有源应答器之间存在短路或断路情况。如在室内分线盘未测得报文,排查室内分线盘到LEU是否存在短路或断路;如测得报文且报文计数器为255,则故障点在室外部分。在方向盒处进行测试:如未测得报文,则排查室内到室外的电缆是否存在短路或断路情况;如测得报文且报文计数器为255,则判断故障点在有源应答器的尾缆到应答器间。

3)如果收到应答器的默认报文计数器为0,则表示LEU与列控中心通信故障,需检查LEU及列控中心的工作状态,可以通过列控维护机进行相关信息的查询,查看LEU指示灯,确认列控中心与LEU的网线是否存在松动等问题。

4)如果收到应答器的默认报文计数器为253,表示列控中心与联锁或临时限速服务器存在通信故障。通过列控维护机查看与这两种设备的通信情况,找到通信故障点,并有针对性的进行处理。

5 结束语

通过对列控中心的设备功能、系统接口、维护终端及故障分析处理进行的说明,涵盖列控中心在日常维护中的一些基本内容。列控中心作为CTCS-2等级提供车载ATP需要的行车许可的地面设备,安全性是重中之重。只有不断的学习相关理论知识,结合现场实践总结经验,才能在列控中心维护中做到有的放矢,保障列车的安全运行。


参考文献

[1]中国铁路总公司.CTCS-2级列车运行控制系统[M].北京:中国铁道出版社,2013.

[2]中国铁路总公司.科技运[2010]138号 列控中心技术规范[S].北京:中国铁路总公司,2010.

[3]中国铁路总公司.铁总运[2015]75号 高铁列控中心接口暂行技术规范[S].北京:中国铁路总公司,2015.

[4]中华人民共和国铁道部.科技运[2010]136号关于印发《CTCS-2级列控系统应答器应用原则(V2.0)》的通知[S].北京:中华人民共和国铁道部,2010.

[5]徐啸明.CTCS-2级列车运行控制系统应用丛书:列控地面设备[M].北京:中国铁道出版社,2007.

来源铁路通信信号工程技术

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